美國開發出 1 奈米製程技術與設備,但短期內不易進入量產階段

作者 | 發布日期 2017 年 05 月 03 日 16:15 | 分類 Samsung , 奈米 , 晶片 follow us in feedly

晶圓代工大廠包括台積電、英特爾、三星等公司在 2017 年陸續將製程進入 10 奈米階段,而且準備在 2018 年進入 7 奈米製程試產,甚至 2020 年還將要推出 5 奈米製程技術。因此,隨著製程技術的提升,半導體製程也越來越逼近極限,製造難度也越來越大。就以 5 奈米之後的製程來說,到目前為止都沒有明確的結論。對此,美國布魯克海文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory,簡稱BNL)研究人員日前宣布,開發出可以達成 1 奈米製程的相關技術與設備。




根據外電報導,美國能源部旗下的布魯克海文國家實驗室研究人員,日前宣布成功採用電子束印刷技術,成功製造了尺寸只有 1 奈米的印刷設備。據了解,這個實驗室的研究人員採用電子顯微鏡,製造出比普通電子束印刷(EBL)技術能做出的更小尺寸。這使電子敏感性材料在聚焦電子束的作用下,尺寸得以大大縮小,達到可操縱單個原子的程度。而這項技術與設備的誕生,則可極大的改變材料特性,從導電變成光傳輸,或這兩種狀態下交互執行。

就目前發表的內容觀察,1 奈米印刷使用的是掃描投射電子顯微鏡(STEM),隔開 11 奈米,這樣一來每平方公厘就能實現 1 兆個特徵點(features)的密度。再透過偏差修正 STEM 在 5 奈米半柵極在氫氧矽酸鹽類抗蝕劑下,實現 2 奈米的解析度。

雖然,這也不是科學家第一次達到 1 奈米級別的技術,2016 年美國能源部下屬的另一個國家實驗室也宣布發展出 1 奈米製程技術。這部分使用的是奈米碳管和二硫化鉬等新材料。不過,不管是哪一邊開發出的新技術與設備,就目前觀察,這項技術都不會很快量產。因為奈米碳管電晶體跟 PMMA、電子束光刻一樣,跟目前的半導體製程技術有明顯差異。因此,要讓廠商一下子全部淘汰現有設備,這還需要一段時間布局。

(首圖來源:shutterstock)